一种摄像头内参验证方法技术

本发明专利技术揭示一种摄像头内参验证方法，包括

【技术实现步骤摘要】
一种摄像头内参验证方法


[0001]本专利技术涉及摄像头内参验证
，具体地，涉及一种摄像头内参验证方法
。

技术介绍

[0002]摄像头内参是指摄像头的内部参数，也称为相机内部参数
。
它描述了摄像头的光学特性和成像几何关系，包括焦距
、
主点坐标
、
畸变等，可以用来进行图像的校正
、
三维重建等计算，是计算机视觉和图像处理中的基础参数，对于准确分析和处理图像数据具有重要的作用
。
[0003]通常，在标定摄像头内参后，还需要进行内参的验证，以分析内参的准确性并修正，在现有技术中，通常是在一个宽敞的场地中，将摄像头的入瞳中心与两个目标点之间的距离约
20
米，两个目标点之间的距离约
10
米，让两目标点水平或垂直成像在摄像头不同的视野区域，提取两目标点的角点坐标
(
亚像素
)
，根据内参值及摄像头入瞳中心与目标点的距离，计算出两目标点的距离，比较计算出的两目标点间的距离与实测距离的差异，用于判断内参的准确性
。
[0004]由于这种测试方式所需要的场地面积较大，因此这种测试方式不仅成本更高，且适用范围小
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种摄像头内参验证方法，包括：
[0006]S1
，设置多个固定的平行光管，多个平行光管至少包括第一平行光管
、
第二平行光管及第三平行光管，并将摄像头转动放置在第一平行光管正下方，以摄像头转动中心为原点建立坐标系，第一平行光管位于
Z
轴并朝下设置，第二平行光管位于
Z
‑
Y
平面并与第一平行光管相邻设置，且与第一平行光管之间具有夹角
β
，第三平行光管位于
Z
‑
X
平面并与第一平行光管相邻设置，且与第一平行光管之间具有夹角
δ
，每个平行光管内置图卡，图卡具有十字鞍点；
[0007]其中第一平行光管正对摄像头，且第二平行光管及第三平行光管朝向摄像头，摄像头沿
X
轴及
Y
轴转动；
[0008]S2
，沿
X
轴和
/
或
Y
轴转动摄像头
N
次，每次转动时，多个平行光管都分别在摄像头的有效成像面上不同位置成像，并标记每个光管成像中十字鞍点的在摄像头有效成像面的像坐标，记录
N
组数据，其中，
N≥1
；
[0009]S3
，将每组数据中所标记的十字鞍点的像坐标结合摄像头内参值计算平行光管入射方向
L
；
[0010]S4
，每组数据中，计算平行光管入射方向
L
之间的夹角，得出入射方向
L
的夹角计算值，将夹角计算值与平行光管夹角的实际值进行比对，得出夹角差异值，通过夹角差异值验证摄像头内参值的准确性
。
[0011]根据本专利技术的一实施方式，
S1
中，可设置随摄像头同步转动的倾角仪，摄像头与第
一平行光管正对时，倾角仪处于水平状态，还包括：
[0012]S11
，调整摄像头，使倾角仪的读数位于零位
M0(x0
，
y0)
；
[0013]S12
，转动摄像头，使用倾角仪测定各平行光管之间实际的精确夹角数据
。
[0014]根据本专利技术的一实施方式，
S12
包括：
[0015]S121
，倾角仪处于零位时，第一平行光管在摄像头有效成像面上成像，记录该成像的十字鞍点像坐标
a
；
[0016]S122
，沿
X
轴转动摄像头，使第二平行光管在摄像头有效成像面上成像，得到该成像的十字鞍点像坐标
b
，并使得像坐标
b
与像坐标
a
重合，记录倾角仪读数
M1(x1
，
y1)
，将读数
M1(x1
，
y1)
带入总倾角计算公式，得出的总倾角
P1
即为第一平行光管与第二平行光管之间实际夹角
β
的精确值；
[0017]S123
，将摄像头转动至初始点，沿
Y
轴转动摄像头，使第三平行光管在摄像头有效成像面上成像，得到该成像的十字鞍点像坐标
c
，并使得像坐标
c
与像坐标
a
重合，记录倾角仪读数
M2(x2
，
y2)
，将读数
M2(x2
，
y2)
代入总倾角计算公式，得出的总倾角
P2
即为第三平行光管与第一平行光管之间实际夹角
δ
的精确值
。
[0018]根据本专利技术的一实施方式，
S122
及
S123
中，总倾角计算公式为：
[0019][0020]其中，
x、y
分别为倾角仪读数中，倾角仪绕
X
轴
、Y
轴旋转后相对于
X
‑
Y
平面的倾斜角度
。
[0021]根据本专利技术的一实施方式，
S2
中，每组数据都包括第一平行光管
、
第二平行光管
、
第三平行光管分别在摄像头有效成像面成像，每个光管所成像的十字鞍点像坐标分别为
K1、K2、K3
，步骤
S3
中，将像坐标
K1、K2、K3
分别结合摄像头内参值计算得出第一平行光管
、
第二平行光管及第三平行光管的入射方向
L1、L2
及
L3。
[0022]根据本专利技术的一实施方式，
S4
包括：
[0023]S41
，根据第一平行光管
、
第二平行光管的入射方向
L1、L2
计算第一平行光管与第二平行光管之间的夹角，得出第一平行光管与第二平行光管夹角的计算值，并对比总倾角
P1
，得出夹角的计算值与总倾角
P1
的差值
D1
，并依上述方式，记录每组数据中，第一平行光管与第二平行光管夹角的计算值与总倾角
P1
的差值
D1
；
[0024]S42
，根据第一平行光管
、
第三平行光管的入射方向
L1、L3
计算第一平行光管与第三平行光管之间的夹角，第一平行光管与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种摄像头内参验证方法，其特征在于，
S1
，设置多个固定的平行光管，多个平行光管至少包括第一平行光管
、
第二平行光管及第三平行光管，并将摄像头转动放置在第一平行光管正下方，以摄像头转动中心为原点建立坐标系，第一平行光管位于
Z
轴并朝下设置，第二平行光管位于
Z
‑
Y
平面并与第一平行光管相邻设置，且与第一平行光管之间具有夹角
β
，第三平行光管位于
Z
‑
X
平面并与第一平行光管相邻设置，且与第一平行光管之间具有夹角
δ
，每个平行光管内置图卡，图卡具有十字鞍点；其中第一平行光管正对摄像头，且第二平行光管及第三平行光管朝向摄像头，摄像头沿
X
轴及
Y
轴转动；
S2
，沿
X
轴和
/
或
Y
轴转动摄像头
N
次，每次转动时，多个平行光管都分别在摄像头的有效成像面上不同位置成像，并标记每个光管成像中十字鞍点的在摄像头有效成像面的像坐标，记录
N
组数据，其中，
N≥1
；
S3
，将每组数据中所标记的十字鞍点的像坐标结合摄像头内参值计算平行光管入射方向
L
；
S4
，每组数据中，计算平行光管入射方向
L
之间的夹角，得出入射方向
L
的夹角计算值，将夹角计算值与平行光管夹角的实际值进行比对，得出夹角差异值，通过夹角差异值验证摄像头内参值的准确性
。2.
根据权利要求1所述的摄像头内参验证方法，其特征在于，所述
S1
中，可设置随摄像头同步转动的倾角仪，摄像头与第一平行光管正对时，倾角仪处于水平状态，还包括：
S11
，调整摄像头，使倾角仪的读数位于零位
M0(x0，
y0)
；
S12
，转动摄像头，使用倾角仪测定各平行光管之间实际的精确夹角数据
。3.
根据权利要求2所述的摄像头内参验证方法，其特征在于，所述
S12
包括：
S121
，倾角仪处于零位时，第一平行光管在摄像头有效成像面上成像，记录该成像的十字鞍点像坐标
a
；
S122
，沿
X
轴转动摄像头，使第二平行光管在摄像头有效成像面上成像，得到该成像的十字鞍点像坐标
b
，并使得像坐标
b
与像坐标
a
重合，记录倾角仪读数
M1(x1，
y1)
，将读数
M1(x1，
y1)
带入总倾角计算公式，得出的总倾角
P1即为第一平行光管与第二平行光管之间实际夹角
β
的精确值；
S123
，将摄像头转动至初始点，沿
Y
轴转动摄像头，使第三平行光管在摄像头有效成像面上成像，得到该成像的十字鞍点像坐标
c
，并使得像坐标
c
与像坐标
a
重合，记录倾角仪读数
M2(x2，
y...

【专利技术属性】
技术研发人员：向立堂，李星星，张海飞，
申请(专利权)人：惠州市华阳数码特电子有限公司，
类型：发明
国别省市：